Основным звеном транспортного комплекса Кемеровской области - Кузбасса являются железные дороги. По территории области проходят участки железнодорожных магистралей широтного направления международного значения: Транссибирская железнодорожная магистраль на севере, Южно-Сибирская на юге. Крупнейшие железнодорожные узлы - Мариинск, Тайга, Юрга, Топки, Белово-Артышта, Новокузнецк, Кемерово и Прокопьевск. Область имеет прямое железнодорожное сообщение со всеми регионами страны.
Протяженность железнодорожных путей общего пользования составляет 1678 километров. Плотность железнодорожных путей общего пользования - 175 км на 10 тыс. кв. км территории (в Российской Федерации - 50 км, в СФО - 25 км). По плотности железнодорожных линий регион занимает 1-е место в СФО.
Западно-Сибирская железная дорога в границах Кемеровской области - Кузбасса представляет собой мощную транспортную систему, не имеющую себе равных в Российской Федерации по отправлению грузов. Она обеспечивает 18% общесетевой погрузки всей Российской Федерации.
Специфической особенностью железнодорожного транспорта в Кемеровской области - Кузбассе является то, что магистральный транспорт работает не только с промышленными железнодорожными предприятиями, но и с угольной, энергетической, металлургической, химической промышленностью, машиностроением и предприятиями строительной индустрии. По объему погрузки угля и кокса Кузбасское отделение Западно-Сибирской железной дороги занимает 1-е место в Российской Федерации (более 700 тыс. тонн отправки грузов ежедневно, совместно с Красноярской железной дорогой - более 75% погрузки угля в железнодорожный транспорт по стране).
Неблагоприятная мировая конъюнктура, санкционное давление недружественных стран негативно повлияли на работу железнодорожного транспорта, которым за 2022 год перевезено 237 млн тонн грузов, что на 10,8% меньше уровня 2018 года.
В 2022 году в развитие железнодорожного транспорта Кемеровской области - Кузбасса вложено 9 млрд руб. (рост к уровню 2018 года в 3 раза), которые были направлены на реализацию крупнейших инвестиционных проектов по развитию инфраструктуры на направлениях Кемеровская область - Кузбасс - Северо-Запад, Кемеровская область - Кузбасс - Дальневосточный транспортный узел и Кемеровская область - Кузбасс - Азово-Черноморский транспортный узел.